周边电路设计0719Word下载.docx

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1.2.3ESD设计9

1.2.4Testkeys10

1.3PAD设计10

1.3.1CellTestPad设计基准10

1.3.2FPCPad设计基准10

1.3.3COGPad设计基准11

1.3.4ViaandITO设计基准11

第一章周边电路区设计

1.1GOA设计

1.1.1GOA驱动原理简介

（1）.GOA（gateonarray）technology：

利用薄膜晶体管工艺将栅极驱动电路集成在Arrayglass上的技术。

（2）.GOA的优势：

a）成本降低:

省掉了GateIC，主要适用大尺寸；

b）Module工艺产量&

良率提升:

无GateICbonding；

c）实现窄边框:

Mobile高分辨率产品适用。

（3）.关键技术：

shiftregister

1.1.2GOA框架结构和驱动时序详解：

GOA电路的功能是在一帧时间内，顺序对各行gate线输出高电平方波，将这些gate线对应的像素TFT逐行开启，以便data线对像素区内所有子像素完成一次充电刷新。

图1-1GOA电路框架图及时序图

一般的GOA设计，在栅极线的两端均会排布GOA电路，以便Panel可以有对称的宽度，方便设计和工艺流程，也更满足终端产品对FPD产品的要求。

对小尺寸FPD产品，由于栅极线的负载较小，一般可采用GOA交叉驱动，即一边GOA驱动奇数行栅极线，另一边GOA驱动偶数行栅极线，左右互不干扰，在时间上交错，达到顺序开启栅极线的效果，称为单边驱动，这样可以节省边框宽度和功耗。

对中大尺寸FPD产品，由于栅极线的负载较大，为了正常开启栅极线，GOA多采用双边驱动，即对于一行栅极线，左右两边均会有一个GOA单元对其进行充电，在此种情况下，左右GOA电路设计完全对称，称为双边驱动。

如图1-1是一个GOA框架图和时序图（仅画出了左半部，假设本例为双边驱动）,下面以本GOA电路为例子，说明GOA的工作时序原理。

（1）GOA电路的输入信号：

a）时钟信号：

一组或多组，每组包含互补的CLK和CLKB信号，每组时钟信号对应一组GOA单元，本例中有2组GOA信号，CLK1&

CLK3互补，对应奇数组GOA单元，CLK2&

CLK4互补,对应偶数组GOA单元，如右边时序图所示。

b）恒压信号：

高电平VGH，低电平VGL，一般需要一个VGH，一个VGL，根据GOA单元内电路结构的不同，也可能不需要或者需要多个VGH或VGL信号（由于每个GOA单元所需的恒压信号类型和连接方式都是相同的，所以图中未画出）。

c）开启信号：

每组GOA单元的第一个GOA单元所需的输入信号STV，根据GOA电路结构的不同，需要一个或多个STV信号，本例中2组GOA单元，只需要一组STV信号。

（2）GOA电路的输出信号：

顺序对各栅极线输出方波脉冲（移位寄存器功能），如图1-x中的G1~G6等。

（3）GOA单元（GOAunit1～6等）介绍：

a）GOA单元的开启条件：

一个GOA单元所连接的CLK信号，会周期性的出现高电平方波，在CLK出现高电平方波时，在满足以下两个条件时，该GOA单元会输出高电平方波，开启栅极线所连接的像素TFT：

i.在该高电平方波前，该行GOA收到了INPUT信号输入的开启信号，对每组GOA的第一个GOA单元（本例中的GOAunit1&

2），INPUT信号为控制单元提供的STV信号，对其余GOA单元，INPUT信号由本组GOA内上一个GOA单元的output提供，如图中所示的“Inputtonext”。

ii.在该高电平方波前，该行GOA未收到RESET信号输入的关闭信号，对每组GOA的最后一个GOA单元（本例中未画出），RESET信号由本组GOA内下一个GOA单元的output提供，如图中所示的“Resettoprevious”，特别地，对每组GOA的最后一个GOA单元，由于已经是最后一个GOA单元，所以需要增加额外3

的电路设计，来对其提供RESET信号。

b）每个GOA单元的输出：

i.如满足以上2个条件，则该GOA输出高电平方波，开启其连接栅极线上方的像素TFT。

ii.其输出还将作为RESET信号连接至本组GOA内上一个GOA单元，用于关闭上一个GOA单元的输出（第一个GOA单元无需输出RESET信号）。

iii.其输出还将作为INPUT信号连接至本组GOA内下一个GOA单元，用于本行GOA对应开启时间结束后，开启下一个GOA单元（最后一个GOA单元无需输出INPUT信号）。

（4）时序说明：

a）结合以上对各单元和信号的解释，说明GOA的整体工作时序：

一帧开始后，控制单元对GOA电路输入所需的STV信号和CLK信号，各组GOA的第一GOA单元接收到STV信号，在各自对应的CLK高电平时，输出高电平方波，如时序图的G1&

G2，该输出不仅用于其对应栅极线的开启，也作为INPUT信号作用于下一个GOA单元。

从各组GOA的第二个GOA单元开始，后续GOA单元接收到其前一个GOA单元提供的INPUT信号，在各自对应的CLK高电平时，输出高电平方波，该输出不仅用于其对应栅极线的开启，也作为INPUT信号作用于下一个GOA单元，还作为RESET信号作用于上一个GOA单元。

如此直至最后一个GOA输出结束为止（如上所述，最后一个GOA无需输出INPUT）。

每个GOA单元会在本行开始输出时，关闭同组内上一行GOA的输出，其下一行GOA，也将在本行输出结束之后开始输出并关闭本行输出，如此，各组GOA即可实现顺序输出，实现了shiftregister的功能。

如时序图中G1-G3-G5顺序无交叠的输出，G2-G4-G6顺序无交叠的输出。

b）使用多组GOA单元的方法：

由时序图可看出，第二组CLK（CLK2&

CLK4），相对于第一组CLK（CLK1&

CLK3）延后半个方波宽度，由此导致其输出也相对延后半个宽度，由此出现了各组output之间的交叠，为了保证正常的像素充电，具体方法是：

i.设置STV时间和CLK方波宽度为实际每行栅极线开启时间的2倍（图中H表示每行栅极线分配的实际开启时间）。

ii.每次只在栅极线开启的后一半时间进行像素充电，如图中各输出波形上灰色方框所占据区域。

c）使用多组GOA单元的原因：

i.降低功耗

ii.提高驱动能力

不利影响是会增加边框宽度和引入信号线数目，设计时需权衡

（5）单边驱动的GOA

图1-2单边驱动的GOA电路框架图及时序图

图1-2为4CLK的单边驱动GOA的框架图和时序图，与双边前述双边驱动4CLK原理相似，读者可自行分析。

1.1.3GOA单元电路结构详解：

上一节详细说明了GOA整体电路的框架图和工作时序，下面介绍具体GOA单元内的电路组成，说明其如何实现上一节所介绍的时序功能。

（1）4T1C结构GOA介绍

图1-34T1CGOA电路及时序图

4T1C是最基本的a-SiGOA单元电路，由于存在噪声严重等问题，现在已经不采用，下面结合图1-3电路及时序图说明4T1CGOA单元电路工作原理。

Step①：

没有Input信号输入GOA单元，虽然CLK电压会出现高电平，但是由于PU点保持低电压，TFTT1处于关闭状态，GOA无输出。

Step②：

Input信号（一般GOA单元的Input为Output[N-1]，第一行GOA单元的Input为STV）通过T4输入，使PU点变为高电平，M3开启，但此时CLK处于低电平，所以GOA仍然无输出。

Step③：

CLK变为高电平，由于PU点已经为高电平，所以T1开启，且Output会输出高电平，由于电容C1，以及T1自身的寄生电容的存在，随着Output电位的抬高，PU点电位会进一步抬高，从而T1开启更大，进一步提高T1充电能力，保证像素充电。

Step④：

CLK变为低电平，RESET变为高电平，PD点抬高，从而T2与T3开启，PU点和Output被VGL拉低为低电平，输出关闭。

Step⑤：

回到step①状态，一直保持无输出，直到下一帧扫描。

（2）12T1C结构GOA介绍

12T1CGOA电路结构为BOE申请专利的GOA电路结构，目前项目中常用的GOA电路均采用这种结构，或者由这种结构演化而来，下面结合图1-1-4-4详细介绍该电路的工作原理。

没有Input信号输入GOA单元，虽然CLK电压会出现高电平，但是由于PU点保持低电压，TFTM1处于关闭状态，GOA无输出。

Input信号（一般GOA单元的Input为Output[N-1]，第一行GOA单元的Input为STV）通过M1输入，使PU点变为高电平,M3开启，但此时CLK处于低电平，所以GOA仍然无输出。

CLK变为高电平，由于PU点已经为高电平，所以M3开启，且Output会输出高电平，由于电容C1，以及M3自身的寄生电容的存在，随着Output电位的抬高，PU点电位会进一步抬高，从而M3开启更大，进一步提高M3充电能力，保证像素充电。

PU点为高电平时，M6，M8开启，所以PD点被保持低电平。

CLK变为低电平，RESET变为高电平，M2，M4开启，PU点和Output被拉低，输出关闭，PU拉低后，M6，M8关闭，PD点被CLKB通过M5，M9充电为高电平。

且PD点会在CLKB为高电平时保持抬高，从而通过M10和M11对PU和OUTPUT放电，降低噪声。

图1-412T1CGOA电路及时序图

1.1.4GOA设计流程：

（1）TFT模型参数提取

根据TFT-LCD产线的样品TFTI-V特性测试数据和TFT阈值电压漂移测试数据，通过参数提取软件提取仿真模拟所必要的TFT模型参数和阈值电压漂移模型参数，考虑工艺波动、设备状况等对TFT特性的影响，